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一氧化碳报警器的设计【摘要】一氧化碳（CO）是人们日常生活生产中常见的一种无色无味有毒气体，不易被人们发现，当人处于CO气体之中是十分危险的，甚至威胁到生命安全。而经常产生于煤炭等碳素的燃料的燃烧不充分，危害最大的就是一氧化碳中毒。因此，从安全、环保及经济上考虑，研制一种检测可燃性气体自动报警和自动打开排器装置的一种控制器是非常必要的。由于本设计需要用到CO传感器，所以在满足基本要求的基础上，电路的设计还要考虑到传感器电路部分需要具有良好的温度、湿度稳定性。本设计是对空间的CO浓度进行报警、控制其他器件进行工作。采用了“探测器+单片机控制电路”设计思路，该方案具有检测误差小，反应速度快等优点。选用一种十分稳定的CO传感器MQ7，对一定空间的一氧化碳浓度进行检测，采用功能和性价比较高的STC89C52单片机作为中央处理单元，对浓度信号进行采集、数据处理、显示、报警及打开排气装置等工作。也就是说报警器对CO进行实时控制，当一氧化碳的浓度超过允许值时，控制电路进行报警。【关键词】一氧化碳；报警器；单片机；电化学（气敏）传感器1目录前言..............................................................................................................................................31.绪论..........................................................................................................................................41.1课题研究背景......................................................................................................41.2课题研究的目的及意义...............................................................................51.3一氧化碳报警器的概述...............................................................................51.4设计的主要任务................................................................................................52.方案设计..............................................................................................................................62.1设计要求..................................................................................................................72.2初始化方案...........................................................................................................72.2.1总体方案的选择.............................................................................82.2.2MQ-7气体传感器.......................................................................82.3系统的组成...........................................................................................................113.报警控制器的硬件设计..........................................................错误!未定义书签。3.1CO报警器的设计..............................................................错误!未定义书签。3.1.1报警器的总体结构...........................................错误!未定义书签。3.1.2主控电路原理...................................................错误!未定义书签。3.2STC89C52系列单片机系统结构特点..............错误!未定义书签。3.3一氧化碳报警器电路设计..........................................错误!未定义书签。23.3.1A/D转换电路....................................................错误!未定义书签。3.3.2电源电路............................................................错误!未定义书签。3.3.3声音报警电路...................................................错误!未定义书签。3.3.4ADC0809与单片机连接................................错误!未定义书签。3.3.5传感器的电路....................................................错误!未定义书签。4.报警器的软件设计......................................................................错误!未定义书签。4.1STC89C52单片机调试及开发工具...............错误!未定义书签。4.2CO气体报警控制器软件流程及设计............错误!未定义书签。4.3单片机编程..............................................................................错误!未定义书签。4.4电路仿真...............................................................................错误!未定义书签。5系统调试.............................................................................................错误!未定义书签。5.1硬件的调试............................................................................错误!未定义书签。5.1.1排除逻辑故障...................................................错误!未定义书签。5.1.2排除元器件故障..............................................错误!未定义书签。5.1.3排除电源故障...................................................错误!未定义书签。5.2软件调试...................................................................................错误!未定义书签。5.3软、硬件整体调试.............................................................错误!未定义书签。6.结束语.....................................................................................................错误!未定义书签。7.参考文献...............................................................................................错误!未定义书签。8.附录...........................................................................................................错误!未定义书签。附录A：硬件电路总图...........................................................错误!未定义书签。附录B：程序的相关代码.................................错误!未定义书签。3前言当今，单片机微型计算机技术发展迅猛，基于单片机开发的智能化监测控制设备和产品都广泛的应用到各个领域，促进了生产技术水平的提高。单片机智能控制电路具有延展性好，反应快，高集成，准确性高等优点，有利于实现对特定情况的快速控制。此次的一氧化碳报警器检测系统正是单片机应用系统中的一种。单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件是指单片机扩展的存储器、输入/输出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件；软件是指单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序。只有系统硬件和软件紧密配合、协调一致，才可能组成高性能的单片机应用系统。在单片机应用系统的开发过程一般包括系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试几个阶段。这几个系统开发阶段并不是相互独立、各自进行的，而应根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。实现气体浓度监测离不开高性能的气体传感器。狭义上讲，传感器就是能将外界信息转换成电信号的装置。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，一切现代仪器、设备几乎都离不开传感器。此次设计中所利用到的气体传感器就是要测量一氧化碳气体浓度的动态信息，并且利用模数转换芯片将浓度值转换为数字值，实现整个系统的检测与报警功能。其中我们设计的方案是通过传感器输出的电压值来表示一氧化碳相应的浓度值。，不过该设计中并没有将这个浓度值显示出来，只要求在气体浓度超过给定值时候报警。由于一氧化碳中毒是家庭小区以及矿工企业常见事故，给人们生命财产带来了极大的危害。为了能减少事故的发生，迫切需要一氧化碳报警装置。随着电子技术与计算机技术的发展，面对各种检查对象和大量的测试点，需要利用数据采集系统将多路被测量转换成数字量，再经过单片机或微型计算机进行数据处理，实现实时测控。而此时采用单片机来实现一氧化碳报警不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采集点的技术指标，从而大大提高系统的可利用性。此次的设计正是把ADC0809与STC89C52单片机4有机的结合起来，实现了数据采集系统，也符合了本设计的要求。1.绪论1.1课题研究背景随着国家经济的提高，现代化、智能化的多功能建筑越来越多，对建筑的防火安全设计要求也越来越高。近年来，全国燃气行业发展迅猛，液化气、天然气、煤制气等城市燃气作为清洁能源已在工商业和